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公开(公告)号：CN104294356A
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201410508719.6
申请日：2014-09-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种具有大尺寸柱晶的硅锭的制备方法，本发明涉及一种柱状晶硅锭的制备方法。本发明的目的是解决目前电磁连铸技术制备的硅锭的柱状晶宽度较小，从而影响光电转换率的提高，而提供一种具有大尺寸晶粒的硅锭的定向生长方法。步骤一、将料斗装满颗粒硅；步骤二、利用真空泵将真空室抽真空；步骤三、向真空室充入300～400Pa的氩气；步骤四、感应线圈通入单相交流电；步骤五、启动步进电机；步骤六、启动位移电机驱动拉杆；步骤七、柱状晶硅锭的外层有1mm～2mm的多晶层，外层内部为平行于拉杆方向的柱状晶，将多晶层加工去除后即为具有定向凝固多晶硅锭。本发明应用于绿色能源制造业领域。
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公开(公告)号：CN102658362B
公开(公告)日：2014-04-23
申请号：CN201210172716.0
申请日：2012-05-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种超高温Nb-Si基合金的水冷铜坩埚定向凝固方法，它涉及一种金属定向凝固方法，具体涉及一种超高温Nb-Si基合金的定向凝固方法，以解决现有定向凝固方法存在的金属易污染、定向凝固效率较低、组织形态不易调整以及合金的综合理力学性能较差的问题，定向凝固方法主要步骤为：步骤一、炉体内部设有上料棒和底料，上料棒和底料的外部设有水冷铜坩埚，水冷铜坩埚的外部设有感应线圈；步骤二、炉体内为先抽真空，后返冲氩气；步骤三、在上料棒和底料送入感应线圈的感应范围后，感应线圈通入单相交流电，将上料棒和底料向下运动；步骤四、当移料杆下移到预定的长度时，停止下移及停止向感应线圈施加功率。本发明用于超高温Nb-Si基合金的制备。
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公开(公告)号：CN103031414B
公开(公告)日：2014-03-05
申请号：CN201210583722.5
申请日：2012-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明采用等温热处理工艺和晶化退火工艺对定向凝固试样进行热处理，进而探索热处理工艺与定向凝固钕铁硼铸锭微观组织的对应关系，为制备高性能钕铁硼铸锭提供工艺指导。一种定向凝固钕铁硼磁性合金的制备方法，对钕铁硼磁性合金的热处理温度为1000～1100℃，保温9.5～10.5小时，在720～740℃晶化退火。本发明通过不同工艺参数下的实验证明晶化退火工艺可以明显改善铸锭中各相的结晶度，在730℃晶化退火后的试样，Nd2Fe14B相在XRD分析结果中的衍射峰明显增强，铸锭中硬磁相结晶程度明显改善。
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公开(公告)号：CN103472085A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201310449586.5
申请日：2013-09-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N25/02
Abstract: 直流电流作用下的Ti-Al基合金定向凝固实验设备及实验方法，涉及一种Ti-Al基合金定向凝固设备及凝固方法。本发明解决了无法在定向凝固过程中外加电流引入的问题，以及无法确定引入电压大小的问题。实验设备：正极钼丝与Ti-Al基合金定向凝固试样的上端及稳压直流电源连接，绝缘玻璃纤维布与正极钼丝连接，负极钼丝与Ti-Al基合金定向凝固试样下端及稳压直流电源连接。实验方法：关闭炉门，开启真空泵，抽真空通入氩气后关闭机械真空泵；启动抽水泵，开启感应加热电源，分级加载功率，再保温；启动稳压直流电源，设定输出电压及下抽拉杆的速率；当抽拉长度至35mm时，停止加热，关闭稳压直流电源，炉内温度达到室温，取出试样。本发明用于Ti-Al基合金定向凝固实验中。
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公开(公告)号：CN103008620A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210583721.0
申请日：2012-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 针对现有的钕铁硼永磁材料存在磁性能低的问题，以及市场对钕铁硼永磁材料的磁能积和矫顽力都提出了更高要求的问题，本发明提供一种定向凝固钕铁硼铸锭的冷坩埚制备方法，将盛装有冷却剂材料的结晶器置于水冷铜坩埚的正下方，结晶器内设置有下抽拉杆，下抽拉杆上端固定有底料，所述电磁感应线圈的加热功率为45～50kW，下抽拉杆的抽拉速度为0.5～1.2mm/min。本发明采用的冷坩埚定向凝固技术，通过电磁推力实现熔体与坩埚的软接触，可有效降低钕铁硼合金熔铸过程中的熔体污染，并且提高了钕铁硼永磁材料的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102935507A
公开(公告)日：2013-02-20
申请号：CN201210443793.5
申请日：2012-11-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D27/02
Abstract: 航空航天船舶动力系统中迫切需要耐热轻量的钛铝合金叶片，但采用传统的定向凝固装置会造成严重的杂质污染，损害叶片的塑性指标。为了发挥已有冷坩埚定向凝固装置的高效无污染特点，又能克服不能定向凝固形状复杂叶片的缺陷，本发明提供了一种钛铝合金叶片坯件连续冷坩埚定向凝固铸造装置。在连续的水冷铜坩埚外部缠绕有上感应线圈用于激发交变磁场，并通过其开缝向内部扩散产生热区，装置中还包括置于结晶器内的下抽拉杆，所述下抽拉杆上端面固定有横截面为钛铝叶片坯件形状的模壳，模壳由外部感应石墨套加热。本发明实现了钛铝合金的连续熔化，连续充填，连续凝固，可以大大缩短高活性合金熔体与模壳的接触时间，避免钛铝叶片被模壳污染。
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公开(公告)号：CN102094233B
公开(公告)日：2012-07-04
申请号：CN201010609909.9
申请日：2010-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种具有定向凝固组织多晶硅锭的制备装置，它涉及一种多晶硅锭的制备装置，以解决现有多晶硅锭的制备是在陶瓷或石墨套筒中，套筒内壁对多晶硅产生污染，导致多晶硅锭纯度低的问题。冷却器设置在真空室的底板上，拉杆设置在冷却器中，拉杆与伺服电机连接，拉杆与石墨底座连接，石墨底座设置在冷坩埚中，冷坩埚上的每个通水孔分别通过细接管与方环状出水管连通，冷坩埚上的每个通水孔分别通过细接管与方环状进水管连通，进水接管的一端与方环状进水管连接，感应线圈缠绕在冷坩埚的外壁上，石墨管的出口与冷坩埚的内腔正对，聚料斗设置在石墨管上，壳体上的出口与聚料斗正对，螺杆设置在壳体上，料斗安在壳体进料口处。本发明用于制备多晶硅锭。
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公开(公告)号：CN101832942B
公开(公告)日：2011-12-07
申请号：CN201010184717.8
申请日：2010-05-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种电效应驱动凝固结晶过程的观测方法，涉及一种凝固结晶的观测方法。解决了现有的方法不能直观的观测到晶体生长情况的问题。具体过程如下：一、在熔区形成温度梯度；二、通过电极在熔区30产生平行于熔区30温度梯度方向及垂直于熔区温度梯度方向的两种电场；三、通过CCD显微镜实时拍摄熔区内的晶体生长的照片，并利用计算机保存晶体生长的照片；四、将灵敏电流计、电源、熔区热端电极插板与熔区冷端电极插板连接成回路，借助冷端循环及热端循环水浴控制熔区的冷、热端温度以此调节熔区的温度梯度，温度测量是通过高灵敏度的薄膜铂热电阻完成的，并利用计算机进行温度实时采集记录。本发明适用于需要直接观测结晶过程的情况。
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公开(公告)号：CN101811186B
公开(公告)日：2011-08-17
申请号：CN201010184719.7
申请日：2010-05-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D27/02
Abstract: 一种电效应驱动凝固结晶过程的装置，涉及一种凝固结晶的装置。解决了现有的用于电场下观测晶体结晶行为的装置不能直观的观测到晶体生长情况的问题，它包括电场发生系统、恒温水循环系统、结晶器、CCD显微镜、热电阻、通讯仪表、串行通讯口、USB总线接口电路和计算机；所述电场发生系统的正极与结晶器的一端相连，电场发生系统的负极与结晶器的另一端相连，恒温水循环系统与结晶器相连通，保证结晶器温度恒定，CCD显微镜设置在结晶器的正上方，并且通过USB总线接口电路与计算机相连，薄膜铂热电阻预置在结晶器熔区内，并且与通讯仪表的数据输入端相连，通讯仪表的数据输出端通过串行通讯口与计算机相连。本发明适用于需要直接观测结晶过程的情况。
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公开(公告)号：CN101941066A
公开(公告)日：2011-01-12
申请号：CN201010509794.6
申请日：2010-10-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 用于电场处理下浇铸金属的陶瓷铸型及采用其浇铸钛铝基合金的方法，涉及陶瓷铸型及用其浇铸合金方法。解决现有电场处理浇铸金属中的电极接法的电场有效作用区域小、电流密度分布不均、电极污染金属液及定向凝固钛铝基合金中的柱晶组织粗大、固相析出片层取向难以控制的问题。陶瓷铸型型腔的相对侧面上设与型腔侧面形状一致的同质复合电极，电极由紫铜板、合金板和紫铜接线柱组成。浇铸方法：将陶瓷铸型放入真空感应熔炼炉，将接线柱接电极电源正负极；称取合金原料，抽真空后启动熔炼炉熔炼得熔体；将熔体注至陶瓷铸型，电场处理后冷却即可。同质复合电极使电场有效作用区域变大、电流密度分布均匀；钛铝基合金晶粒细化效果明显。
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